DE2909835C2 - Device for the metered dispensing of liquids - Google Patents
Device for the metered dispensing of liquidsInfo
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Description
4545
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur dosierten Flüssigkeitsabgabe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten ArtThe invention relates to a device for the metered dispensing of liquid in the preamble of Claim 1 referred to in Art
Bei einer solchen, aus dem DE-GM 19 88 457 bekannten Vorrichtung ist die Druckquelle eine Druckluftquelle, während die Steuereinrichtung ein von einem Programmgeber gesteuertes Dreiwegeventil ist das den Behälter abwechselnd mit der Druckluftquelle und einer einen Windkessel aufweisenden Unterdruckquelle verbindet Über die Flüssigkeitsabgabedüse wird bei der Beaufschlagung des Behälters mit Druckluft als Flüssigkeit ein Schmelzkleber jeweils in Form eines Tropfens abgegeben, dessen Größe durch die Umschaltzeitpunkte des als Steuereinrichtung benutzten Dreiwe- geventils bestimmt ist Der Tropfen an der Flüssigkeitsabgabedüse reißt immer dann sofort ab, wenn der Behälter mit der Unterdruckquelle verbunden wird. Diese bekannte Vorrichtung eignet sich daher zu einem punktförmigen Auftragen von Tropfen eines Schmelz- es klebers auf Kartonagen zu deren Klebeverbindung, ermöglichen jedoch kein kontinuierliches Abgeben feindosierter Flüssigkeitsmengen, wie es z. B. bei vonIn such a device known from DE-GM 19 88 457, the pressure source is a Compressed air source, while the control device is a three-way valve controlled by a programmer which alternately connects the container with the compressed air source and a vacuum source having an air chamber via the liquid dispensing nozzle when the container is pressurized with compressed air as a liquid, a hotmelt adhesive in each case in the form of a Drop, the size of which is determined by the switching times of the three-way valve is determined The drop at the liquid dispensing nozzle always breaks off immediately when the Container is connected to the vacuum source. This known device is therefore suitable for a punctiform application of drops of enamel glue on cardboard boxes for their adhesive connection, but do not allow continuous dispensing finely dosed amounts of liquid, such as B. at from Hand geführten besonderen Flüssigkeitsauftragevorrichtungen der Fall ist, bei denen z, B, einer Zeichenoder Schreibfeder kontinuierlich eine ganz bestimmte Menge an Flüssigkeit zugeführt werden muß.Hand-guided special liquid application devices is the case in which, for example, a drawing or writing pen continuously has a very specific one Amount of liquid must be supplied.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß in konstruktiv einfacher und zuverlässiger Weise sehr fein dosierte Flüssigkeitsmengen auch als kontinuierlicher Strom abgegeben werden könne-».The object of the invention is to provide a device of the im To develop the preamble of claim 1 mentioned type so that in structurally simpler and more reliable Way very finely dosed amounts of liquid also as continuous electricity could be delivered- ».
Bii einer Vorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöstThis is a device of the type mentioned The object is achieved by the invention specified in claim 1
Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung benutzte peristaltische Pumpe ermöglicht die kontinuierliche Abgabe z. B. von Druckluft mit einem geringen Druck an den Behälter, so daß dieser wiederum kontinuierlich sehr genau dosierte Flüssigkeitsmengen abgeben kann. Die peristaltische Pumpe ist dabei in konstruktiv sehr einfacher Weise so ausgebildet daß sie Quetschkörper aufweist die in Druckberührung mit der elastischen Rohrleitung bewegt werden, um die in der Rohrleitung vorhandene luft kontinuierlich und mit einem bestimmten niedrigen Druck in den Behälter hinein zu verdrängen. Die Quetschkörper werden zu ihrer Bewegung von dem Motor angetrieben, der seinerseits wiederum von einer die Steuereinrichtung bildenden Drehzahleinstelleinrichtung gesteuert ibt Durch die Drehzahl des Motors kann damit auch die Geschwindigkeit der Bewegung der Quetschkörper und damit wiederum die Größe der von der peristaltischen Pumpe an den Behälter abgegebenen Luftmenge gesteuert werden.The peristaltic pump used in the device according to the invention enables the continuous Delivery z. B. of compressed air at a low pressure to the container, so that this in turn continuously can deliver very precisely dosed amounts of liquid. The peristaltic pump is designed in a structurally very simple manner in such a way that it has squeezing bodies has which are moved in pressure contact with the elastic pipeline to those in the pipeline existing air into the container continuously and at a certain low pressure push away. The crushing bodies are driven to move by the motor, which in turn again controlled by a speed setting device forming the control device The speed of the motor can thus also determine the speed of movement of the squeeze body and thus in turn, the amount of air delivered to the container by the peristaltic pump is controlled will.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich daher besonders für eine feindosierte und kontinuierliche Flüssigkeitsabgabe, wie sie z. B. für das Ausfüllen von Vertiefungen unterschiedlicher Breite, wie Buchstaben aus der Ming-Dynastie, gewünscht wird.The device according to the invention is therefore particularly suitable for finely metered and continuous Liquid delivery, as it is, for. B. for filling in wells of different widths, such as letters from the Ming Dynasty, is desired.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Refinements of the invention are given in the subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert Es zeigtEmbodiments of the invention are explained with reference to the drawing
F i g. 1 eine pespektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Flüssigkeitsabgabe,F i g. 1 is a perspective view of an embodiment of the device for dispensing liquids,
Fig.2 einen Schnitt einer bei der Vorrichtung zur Flüssigkeitsabgabe verwendeten peristaltischen Pumpe,2 shows a section of the device for Liquid delivery used peristaltic pump,
Fig.4 einen Schnitt einer bei der Vorrichtung zur Flüssigkeitsabgabe verwendeten und die Flüssigkeitsabgabedüse aufweisenden Abgabeeinrichtung,4 shows a section in the device for Liquid dispensing used and the liquid dispensing nozzle having dispensing device,
F i g. 5 ein Blockschaltbild zur Drehzahlregelung des Motors mit Hilfe einer Drehzahleinstelleinrichtung undF i g. 5 shows a block diagram for regulating the speed of the motor with the aid of a speed setting device and
F i g. 6 und 7 Schnitte von abgeänderten Abgabeeinrichtungen.F i g. 6 and 7 sections of modified dispensing devices.
Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung zur Flüssigkeitsabgabe umfaßt eine Drehzahleinstelleinrichtung 1 zum Einstellen der Drehzahl, einen Motor 2 mit regelbarer Drehzahl, eine peristaltische Pumpe 3 und eine Abgabeeinrichtung 4. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist sind die öffnungen eines ringförmigen Gehäuses 5 durch eine Grundplatte 7 und eine Deckplatte 8 abgedeckt, die jeweils mit einer als Lagerung für eine Welle 6 dienenden Bohrung ve<*sehen sind. Die in der Grundplatte 7 und der Deckplatte 8 gelagerte Welle 6 ist mit einer Scheibe 9 versehen, die sich zusammen mit dieser dreht Sechs Stifte 10 sind in gleichem Abstand zueinander in die Scheibe 9 eingelassen, und zwar so, daß sie auf einem zur Welle 6 koaxialen Kreis liegen. Auf den Stiften 10 sind sechs zylindrische walzenförmi-The in the F i g. 1 to 3 shown device for dispensing liquid comprises a speed setting device 1 for setting the speed, a motor 2 with adjustable speed, a peristaltic pump 3 and a delivery device 4. As shown in FIG. 3 can be seen are the openings of an annular housing 5 through a base plate 7 and a cover plate 8 covered, which are each seen with a serving as a storage for a shaft 6 hole ve <*. The one in the Base plate 7 and the cover plate 8 mounted shaft 6 is provided with a disk 9, which together with this rotates Six pins 10 are set in the disc 9 at the same distance from each other, namely as follows, that they lie on a circle coaxial with the shaft 6. On the pins 10 there are six cylindrical roller-shaped
3 43 4
ge Quetschkörper 11 mit Abstand zueinander ange- Scheibe 9 angebrachten Quetschkörper Il drehen sichge squeeze body 11 at a distance from each other- disk 9 attached squeeze body II rotate
bracht, so daß sie durch die Drehung der Scheibe 9 die «m «Je Welle 6, Dje zwischen den Quetschkörpern Ubrought so that by the rotation of the disk 9 the "m" each shaft 6, Dje between the squeeze bodies U
Welle 6 umkreisen, «** JW Innenwand des Gehäuses 5 eingeklemmteCircle shaft 6, pinched inside wall of housing 5
In Form eines Loches ausgebildete Auslässe 12 Rohrleitung 13 wird durch die Drehung der Quetschkör-Outlets 12, pipeline 13, designed in the form of a hole, are
(Fig. 1) sind an sich diametral gegenüberliegenden s per U zusammengedrückt und wieder druckentlastet,(Fig. 1) are diametrically opposed s compressed by U and relieved of pressure again,
Abschnitten der Oberfläche des Gehäuses 5 vorgesehen. wodurch Luft vom Lufteinlaßende 14 her zumSections of the surface of the housing 5 are provided. whereby air from the air inlet end 14 to the
Eine elastische Rohrleitung 13, deren Durchmesser Luftauslaßende 15 hindurchgeleitet wird. Dadurch inAn elastic pipe 13, the diameter of which air outlet end 15 is passed through. This in
größer ist als die öffnungsweite des Auslasses 12, wird den Behälter 18 eingebrachte Luft setzt die Flüssigkeitis larger than the opening width of the outlet 12, the air introduced into the container 18 sets the liquid
unter Druck in den Auslaß eingebracht, der dazu in dem Behälter unter Druck, und diese unter Druckintroduced under pressure into the outlet, the purpose of this in the container under pressure, and this under pressure
ausreicht die Rohrleitung zwischen einem der Quetsch- io stehende Flüssigkeit wird in tropfen- oder fadenartigerIf the pipeline is sufficient between one of the squeezed io standing liquid becomes in drop-like or thread-like
körper 11 und der Innenwand des Gehäuses 5 Form von der Flüssigkeitsabgabedüse 20 abgegebeabody 11 and the inner wall of the housing 5 form of the liquid discharge nozzle 20 abgeegebea
einzuklemmen. Die in den Fig. 1 und 4 enthaltenen Während bei dem oben erwähnten Ausführungsbei-to pinch. The contained in Figs. 1 and 4 while in the above-mentioned embodiment
Bezugszeichen 14 und 15 bezeichnen jeweils das spiel davon ausgegangen wird, daß das LuftauslaßendeReference numerals 14 and 15 each denote the game, it is assumed that the air outlet end
Lufteinlaß-und das Luftauslaßende der Rohrleitung. Ein der Flüssigkeitsabgabedüse gegenüberliegt, kann esAir inlet and the air outlet end of the pipe. One opposite the liquid dispensing nozzle can
Zahnrad 16 der Welle 6 kämmt mit einem Zahnrad 17 15 auch seitlich von der Flüssigkeitsabgabedüse angeord-Gear 16 of the shaft 6 meshes with a gear 17 15 also arranged to the side of the liquid dispensing nozzle
des Motors 2. net sein, wie es aus den F i g. 6 und 7 ersichtlich istof the motor 2. net, as can be seen from FIGS. 6 and 7 can be seen
Die in der F ig. 4 dargestellte Abgabeeinrichtung 4 ist Die jeweils in den F ig. 6 und 7 dargestellteThe in fig. The dispensing device 4 shown in FIG. 4 is in each case in FIGS. 6 and 7 shown
am unteren Ende eines zylindrischen Flüssigkeitsdruck- Abgabeeinrichtung 4 umfaßt einen FlGssigkeitsdruckbe-at the lower end of a cylindrical liquid pressure dispenser 4 comprises a liquid pressure
Behälters 18 vorgesehen, der Flüssigkeit speichert und halter 18 mit einem Körper 31 und einem Verschlußdek-Container 18 is provided, the liquid stores and holder 18 with a body 31 and a closure cover
der einen einen geringen Durchmesser aufweisenden 20 kel 32. Eine Flüssigkeitsabgabedüse 20 erstreckt sichthe small diameter 20 angle 32. A liquid dispensing nozzle 20 extends
Vorsprung 19 umfaßt, der eine Flüssigkeitsabgabedüse vom Deckel aus nach vorne un'1 ist mit einemIncludes projection 19 which is a liquid dispensing nozzle from the lid forward and ' 1 with a
20 aufweist Außerdem ist im oberen Ende des Behälters Luftabgabedurchlaß 33 versehen, in d-sn eine mit der20 also has air discharge passage 33 is provided in the upper end of the container, in d-sn one with the
18 ein Verschlußpfropfen 21 eingepaßt, und die Rohrleitung 13 verbundene Leitung 34 eingebracht ist18 a plug 21 is fitted, and the pipeline 13 connected line 34 is inserted
Rohrleitung 13 ist fest in den Verschlußpfropfen 21 In diesem Fall ist das Luftauslaßende 15 ein BestandteilPipeline 13 is firmly in the plug 21. In this case, the air outlet end 15 is a component
eingesetzt, so daß das Luftauslaßende 15 der Rohrlei- 25 des Luftabgabedurchlasses 33.inserted so that the air outlet end 15 of the pipeline 25 of the air discharge passage 33.
tung 13 in die Abgabeeinrichtung 4 mündet Die Beim Auftragen von Flüssigkeit wird die Abgabeeinperistaltische Pumpe 3 ist an der Wandfläche eines richtung 4 in der Hand gehalten und die Flüssigkeitsab-Gehäuses 22 angebracht Im Inneren des Gehäuses 22 gabedüse 20 nahe an den Gegenstand, auf den die (F ig. 2) sind der Motor 2 und eine mit diesem elektrisch Flüssigkeit aufgetragen werden soll, herangebracht verbundene Steuerschaltung 24 mit einem Stromhaupt- 30 Eine andere Möglichkeit zum Aufbringen von Substanschalter 23 und einem veränderlichen Widerstand 30 zen auf Gegenständen besteht darin, daß die Abgabeangeordnet, um dem Motor notwendigen Strom einrichtung 4 festgelegt und der Gegenstand, auf den die zuzuführen. In F i g. 2 bezeichnen die Bezugszeichen F Substanz aufgebracht werden soll, bewegt wird, und C eine Sicherung und einen Kondensator. Die Außerdem kann die Abgabeeinrichtung 4 in verschie-Drehzahleinstelleinrichtung 1 umfaßt den verändern- 35 densten Ausbildungsformen vorgesehen werden, wie chen Widerstand 30, die Steuerschaltung 24 und den z.B. in einer zylindrischen Ausbildungsform oder in Kondensator C einer federhalterartigen Ausbildungsform. Darüberdevice 13 opens into the dispensing device 4 When applying liquid, the dispensing peristaltic pump 3 is held in the hand on the wall surface of a direction 4 and the liquid discharge housing 22 is attached inside the housing 22 dispensing nozzle 20 close to the object on which the (Fig. 2) the motor 2 and a control circuit 24 to be applied electrically with it are brought up, connected to a power main 30 Another possibility for applying substance switch 23 and a variable resistor 30 to objects is that the Discharge arranged to set the motor necessary power device 4 and the object to which the feed. In Fig. 2, the reference characters F denote the substance to be applied, is moved, and C a fuse and a capacitor. In addition, the dispensing device 4 can be provided in various speed setting device 1 comprising the most varied forms, such as the resistor 30, the control circuit 24 and, for example, in a cylindrical form or in capacitor C a spring-holder-like form. About that
Der Drehzahlregelvorgang wird anhand des in F i g. 5 hinaus kann die Länge der Flüssigkeitsabgabedüse jeThe speed control process is based on the in F i g. 5 can also vary depending on the length of the liquid dispensing nozzle
dargestellten Blockschaltbilds beschrieben, das die nach Zweck und Anwendungsbereich gewählt worden.The block diagram shown, which has been selected according to purpose and area of application.
Drehzahleinstelleinrichtung mit geschlossener Regel- 40 Zum Beispiel wird in Fällen, bei denen die Abschnitte,Speed setting device with closed control 40 For example, in cases where the sections,
schleife zeigt Als Bezugssignal Es ist das Drehzahlein- auf die Flüssigkeit aufgebracht werden soll, klein oderloop shows As a reference signal it is the speed in which the liquid is to be applied, small or
Stellsignal vorgesehen, das am Widerstand 30 eingestellt schmal sind, einer langen Flüssigkeitsabgabedüse denControl signal provided, which are set on the resistor 30 narrow, a long liquid dispensing nozzle
wird und eine in einem Verhältnis zur eingestellten Vorzug geben. Die Flüssigkeitsabgabedüse kann amand will give one in proportion to the set preference. The liquid dispensing nozzle can be on
Drehzahl stehende Gleichspannung ist Ein Tachogene- Ende des mit der Abgabeeinrichtung verbundenenSpeed constant DC voltage is a tachogen end of the connected to the dispensing device
rator 25 ist mit dem Motor 2 gekoppelt, um eine der 45 Leitungsrohrs angebracht werden.Rator 25 is coupled to the engine 2 to be attached to one of the 45 conduit pipe.
Drehzahl proportionale Wechselspannung zu erzeugen. Bei der oben erwähnten Ausbildung wird dieSpeed to generate proportional alternating voltage. In the above-mentioned training, the
Die Wechselspannung wird mit einer Zweiweggleich- Flüssigkeitszufuhr zur Flüssigkeitsabgabedüse 20 da-The alternating voltage is supplied to the liquid dispensing nozzle 20 with a two-way equal liquid supply.
richterschaltung 26 in eine Gleichspannung Eg umge- durch unterbrochen, daß die Abgabeeinrichtung 4 beiconverter circuit 26 to a direct voltage Eg is interrupted by that the output device 4 at
formt und mit der eingestellten Gleichspannung Es einer Unterbrechung der Federbewegung mit derforms and with the set DC voltage Es an interruption of the spring movement with the
verglichen, und das Abweichungssignal (Es-Eg) wird mit 5o Oberseite nach unten angeordnet wird, wobei in diecompared, and the deviation signal (Es-Eg) is placed 5o upside down, being in the
einem Operationsverstärker 27 verstärkt Die Aus- Flüssigkeitsabgabedüse 20 eingebrachte Luft ihr Ver-an operational amplifier 27, the air introduced from the liquid discharge nozzle 20 amplifies its
gangsgröße wird durch eine Phasenkompensations- stopfen durch Flüssigkeit verhindert Diese Anordnungphase compensation plug is prevented by liquid. This arrangement
schaltung 28 einer Thyristorschaltung 29 zugeführt, um kann daher vorteilhaft bei Flüssigkeiten angewendetCircuit 28 of a thyristor circuit 29 is supplied to can therefore be used advantageously with liquids
einen Steuerimpuls für den Thyristor zu erzeugen. Der werde:, die dazu neigen, die Flüssigkeitsabgabedüse zuto generate a control pulse for the thyristor. That'll: who tend to close the liquid dispensing nozzle
Strom wird dem Motor 2 zugeführt, um das Drehmo- 55 verstopfen, wie z. B. Klebstoffe. Da der in derPower is supplied to the motor 2 to clog the torque, such as B. Adhesives. Since the in the
ment nur dann zu erzeugen, wenn der Thyristor leitend FlüssigkeitsabgabedUse 20 vorgesehene Weg 35 für diement only when the thyristor is conductive liquid delivery nozzle 20 provided path 35 for the
ist. Flüssigkeit gegen den Luftabgabedurchlaß 33 in der inis. Liquid against the air discharge passage 33 in the in
Zur Abgabe von Flüssigkeit wird die Welle 6 der F i g. 7 dargestellten Abgabeeinrichtung 4 abgetrenntTo dispense liquid, the shaft 6 of FIG. 7, the delivery device 4 shown is separated
peristaltischen Pumpe 3 vom Motor 2 angetrieben. Die ist, wird der Flüssigkeitsstrom sogar beim Auftreten vonperistaltic pump 3 driven by motor 2. That is, the liquid flow becomes even when the occurrence of
Drehzahl der Welle wird von der Drehzahleinstellein- 60 Blasen nicht blockiert Die Vorrichtung ist daher auchThe speed of the shaft is not blocked by the speed setting 60 bubbles The device is therefore also
richtung 1 gesteuert, Die auf der Welle 6 angebrachte für Flüssigkeiten mit hoher Viskosität gut geeignet.
Scheibe 9 wird gedreht und die auf den Stiften 10 derDirection 1 controlled, the one mounted on the shaft 6 well suited for liquids with high viscosity.
Disk 9 is rotated and on the pins 10 of the
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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